电力变压器故障分析与检修措施分析

李建志，李树琥

（山东中实易通集团有限公司，山东 济南 250001）

作为重要的输变电设备，电力变压器在电力输送中发挥着至关重要的作用，对提高电网运行质量具有关键性作用。但是在电力变压器的运行中，由于各种因素的影响使得其经常出现一些故障问题，如短路故障、渗油故障、跳闸故障、绝缘故障等，如此便会对整个电力网络产生不良影响。故而，为了消除相关故障问题对电力变压器运行带来的影响，应针对不同故障类型及形成原因进行分析，同时提出更加有效的检修措施，切实保障电力变压器的稳定和安全运行。

1 电力变压器常见故障的分析

1.1 短路故障

在电力变压器运行中，短路故障是十分常见的一种故障类型，而诱发短路故障的因素也比较多，如绕组出现变形、温度过高等都会诱发短路故障。以高温短路故障为例，其主要是因为绝缘设备仪器存在问题，而这就会使其运行工况受到严重影响，使得设备运行期间温度不断升高，当突破极限值后便会引起短路故障；在恶劣天气条件下，由于雷电产生的过电压会造成绝缘击穿的问题，而这也是诱发变压器短路故障的重要原因。一旦发生短路故障，相关工作人员需要及时进行处理，否则极有可能诱发更为严重的电力事故，如烧毁变压器。

1.2 跳闸故障

在电网运行中，跳闸故障对其运行质量产生一定的影响，根据对电力变压器跳闸故障的分析，其诱因主要为设备诱因和人工诱因。一般设备诱因主要是因为设备质量问题或者长时间没有得到有效维护而诱发跳闸故障；人工诱因则是因为工作人员的操作不规范、责任心不强等，致使变压器性能出现问题，由此诱发跳闸故障。因此，为了避免这一故障的发生，应当基于对跳闸故障诱因的分析，加强对相关工作人员的培训，增强他们的安全观念和责任意识，最大限度规避人工因素引起的跳闸故障。对于设备诱因，则要加强对变压器质量和性能的检测，提高预防效果，而在检修工作中如果发现设备问题诱发的跳闸故障，则要基于历史故障数据信息进行分析判断，以便准确地找出具体问题，并及时予以处理。

1.3 绝缘故障

绝缘故障也是电力变压器常见故障之一，而诱发绝缘故障的因素非常多，这对检修工作的开展造成了很大的困难。根据对绝缘故障的分析，其诱因主要有以下几种：①油道设计不合理，没有满足变压器运行的实际需求，由此埋下了绝缘故障隐患；②选择的变压器类型不符合电力系统运行的要求，这同样会埋下绝缘故障隐患；③裕度设计不能满足实际工况要求；④变压器的部分零配件在制造加工阶段受到导电介质的污染，致使其运行性能受到影响，如此便有很大可能发生绝缘故障；⑤变压器在长期运行中没有得到有效的维护保养，导致其内部存在一定的金属杂质，从而容易出现绝缘故障。

1.4 油温故障

电力变压器运行中，如果油温超过极限值，设备必然会出现故障，对此可以统称为油温故障。基于对油温故障的分析，其诱发因素主要涉及以下几方面的内容：①设备内部发生铁芯局部故障；②冷却系统未能正常运行，这样就无法实现对油温的有效调节，最终导致油温持续升高；③分接开关出现问题，使得变压器超负荷运行，如此便会造成油温不断升高；④绕组内部出现短路。为了提高检修工作质量，在处理油温故障时需要找到其真正的诱因，并结合实际情况采取可行性的措施进行解决。

1.5 断路故障

在变压器连接系统出现断路故障时，检修人员需要对机电线路进行检测，以便明确诱发断路故障的真正原因是什么。在这一过程中，主要采用的技术方法为绕组频率检测技术或色谱检测技术，其中前者是通过对不同绕组之间频率的变化进行分析，找到变压器发生断路故障的具体问题，从而为后续的维修提供有力支持；后者则是通过鉴定油色的方式，对不同区域机电线路的可靠性进行分析，以此确定断路故障的位置和诱因，这种检测技术通常是对油浸式变压器的断路故障进行诊断分析。

1.6 渗油故障

电力变压器产生渗油故障的主要原因是由于设备焊接质量不达标，如焊缝处理未能达到相应的标准，这样就会出现渗油现象。此外，在变压器的制造加工中，如果法兰转配存在问题，也会诱发渗油故障。在对这一变压器故障进行处理时，首先要仔细清除油污，然后采取相应的检测技术或方法确定其诱因，如果是因为焊接问题造成的渗油故障，则要对焊缝进行修复处理；要是因为法兰转配问题引起的渗油故障，则要对法兰进行调校，使其可以达到相应的技术标准。除此以外，密封胶垫的质量如果不能满足变压器的运行要求，也会出现渗油故障，所以在检修工作中也要对密封胶垫进行检测，若确实无法满足变压器的运行要求，应予以更换。

2 电力变压器故障的几种检修技术方案

2.1 电检修

在开展状态检修工作中，电检修的运用十分普遍，可以有效识别设备隐藏故障，确保其运行安全和稳定。在运用电检修的过程中，主要是通过放射无线电与电波的方式进行操作，然后分析反馈的波形数据判断变压器内部设备运行状态如何，这样就能很快找到故障，提高检修工作的有效性。

2.2 光检修

与电检修类似，光检修是通过向设备局部释放光辐射，然后根据对反馈的数据信息进行分析，判断变压器的运行是否存在异常。由于光检修对技术要求比较高、对应用条件有限制，所以在实际检修中并未得到普及推广。

2.3 红外成像

在传统检修工作中，对变压器的检修通常会影响到电力系统的稳定性，这样就无法提高检修工作的综合效益。对此，工作人员在检修工作中可以采用红外成像技术，这既能提高检修效率和准确度，还不会对电力系统的正常运行造成不良影响。简单来讲，红外成像技术主要是通过对不同线路、设备与仪器的温度值进行采集和分析确定变压器是否存在故障或者具体的故障位置。比如，对油浸式变压器故障的诊断和处理中，可以通过对红外成像技术对其机电设备的温度变化值予以采集和分析，这样就能准确评估变压器的运行状态是否良好，若存在相关问题则可以根据掌握的第一手资料进行检修，从而确保变压器的稳定运行。

2.4 超声波检修

超声波检修指的是运用超声波技术对变压器的工况状态进行检修，尤其是对油浸式变压器的检修中，这种技术的应用可以大幅提高检修工作的质效。在开展超声波检修工作的过程中，需要将采集的信号转化为电信号，随后对其进行深入分析。为了保证超声波检修的效果，应避开变电站电磁信号的干扰，否则可能会影响到检修数据的准确性与可靠性。此外，从目前超声波检修工作的开展情况来看，其综合灵敏度不是很高，所以应用的可靠性与有效性还需要通过进一步的优化。

2.5 脉冲检修

在执行脉冲检修的技术方案时，其主要是根据对电流变化的分析确定变压器是否处于良好运行状态。在具体实践中，工作人员对变压器施加一定的脉冲电流，然后通过深度分析对其内部系统的安全性做出客观、全面评价。必须指出的是，脉冲检修具有一定的局限性，比如变压器具有较大电容的情况下，采用脉冲检修就无法达到理想检修效果，不利于保障变压器的良好运行。

2.6 超高频检修

为了进一步提高变压器故障检修的效率和质量，工作人员应重视对超高频检修技术的应用，其具体应用主要是进行故障诱因和具体故障位置的分析。在实际执行中，工作人员对故障区域进行局部放电，然后分析采集的放电信息，对诱发故障的因素和具体的故障位置进行确定。但要注意的是，为了保证超高频检修技术的有效应用，需要考虑到变压器内部构造的复杂性特征，并结合具体情况制定可行性的执行计划，这样才能提高检修效果。比如，在检修油浸式变压器的过程中，先要对其故障进行初步判断和分析，然后制定相应的检修技术方案，为超高频检修工作能够顺利开展打下良好基础，进而保障变压器的良好运行。

2.7 溶解气体分析技术

变压器油中的溶解气体释放量达到一定数值时会使变压器出现故障，而通过对溶解气体的分析可以对其故障进行准确判断，有助于后续检修工作的开展。在具体实践中，工作人员先要确定变压器故障的类型，然后对变压器油中溶解气体的种类、标准进行了解。接着，还要基于溶解气体分析要求，对不同气体之间的关系予以分析，然后采取三比值法对故障原因进行确定。这一过程中，工作人员需要对油中溶解气体的分析做好记录，以便为检修工作的高效开展提供支持。

3 提高电力变压器故障检修工作水平的可行性措施

3.1 优化检修模式

日常检查作为变压器检修工作的重要组成部分，可以及时发现与处理变压器运行中出现的故障，确保变压器高质量、高效率运行。但是从实际情况来讲，不合理的检修模式会对检修工作的整体效益造成一定的负面影响。举例来讲，过剩检修会造成不必要的停电情况，影响供电质量；产生不必要的人力、物力等资源消耗，增加企业运营成本；在检修中可能会对设备造成损害，致使设备运行中频繁出现故障，使用寿命缩短。

故此，为了最大化提高检修工作的综合效益，应当结合具体情况采用日常巡视与状态检修相结合的检修模式。其中日常巡视主要是通过看、听等方式，判断电力变压器的运行是否正常，如设备振动幅度过大、漏油、套管裂缝等，这些都可以通过日常巡视予以判断，然后根据以往的经验或借助相关技术进行确认并完成维修工作。状态检修则是运用上述提及的几种状态检修技术进行在线诊断或离线诊断，相比日常巡视而言，状态检修更加全面、细致，但也需要投入更多的资源才能实现。所以，在实际工作中应该结合电网可靠性要求与经济成本等多方面因素，对检修模式予以合理优化，以此提高这项工作的综合效益。

3.2 引入先进技术

电力变压器的运行质量对社会生活、生产的有序进行有着极其重要的影响，但从实际工作的开展情况来看，由于变压器的更新换代、不合理的检修模式等原因，导致检修工作仍旧处于较低水平，难以满足当今社会的发展所需。为此，电力企业应当加强对变压器故障检修工作的研究，结合实际情况引入更多先进技术，比如在故障诊断及分析的过程中，可以引入人工神经网络诊断技术，这种技术相比传统技术更加智能，有助于提高故障诊断的效率和准确性，从而更好保障电力变压器的运行安全。

3.3 提高员工素质

随着科学技术的日新月异，电力变压器也经历了多次更新换代，相比过去而言其内部构造更加复杂，这就对检修人员的专业能力提出了更高的要求。对此，电力企业应当重视对检修人员的教育培训，使其具备更强的专业能力，以便有效应对各种复杂的变压器故障，提高检修效果。但要注意的是，在教育培训期间不能只专注于技能培训，还要做好思想教育工作，不断提高他们的职业道德和职业素养，如此才能保证检修工作的顺利进行。除此以外，还要引进一批具有丰富实践经验和较高技术水平的检修人员，提升检修队伍的整体素质水平，以此为更好地开展变压器故障检修工作提供保障。在此基础上，电力企业还要建立健全考评机制，主要针对检修人员在实际工作中是否严格按照相关要求进行操作，对于表现良好的工作人员应当给予一定的物质奖励和精神奖励，而对存在重大工作失误的人员则要进行惩罚。这既能提高检修工作的规范性和合理性，也有利于激发检修人员的工作热情及创造力，从而探究更多的故障诊断及检修措施。

4 结束语

电力变压器作为电网系统中不可或缺的重要设备之一，由于其运行中会受到多种不良因素的影响，使之容易发生一些故障，如绝缘故障、短路故障、断路故障等，这就会直接导致电网运行出现问题。因此，为了确保电网运行的安全和稳定，必须做好电力变压器故障检修工作，其中最重要的是了解当前电力变压器故障的类型及其诊断技术，然后结合具体情况不断探寻有效的检修措施，从而保障电力变压器的健康稳定运行。